KR20190076881A - Water separating apparatus using solar energy - Google Patents
Water separating apparatus using solar energy Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190076881A KR20190076881A KR1020180165905A KR20180165905A KR20190076881A KR 20190076881 A KR20190076881 A KR 20190076881A KR 1020180165905 A KR1020180165905 A KR 1020180165905A KR 20180165905 A KR20180165905 A KR 20180165905A KR 20190076881 A KR20190076881 A KR 20190076881A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water
- evaporation
- plate
- seawater
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/04—Chlorides
- C01D3/06—Preparation by working up brines; seawater or spent lyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/043—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
- F26B25/04—Agitating, stirring, or scraping devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/009—Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 태양열을 이용한 수 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment apparatus using solar heat.
일반적으로 해수는 대략 97%의 물과 3%의 염분으로 구성되는바, 이러한 해수를 이용하여 담수화하는 기술은 해수에 열을 가하여 증발시킨 후 증발된 수증기를 응축시킴으로써 담수를 생산하거나 염분을 추출하는 방법에 대해 개시하고 있다. Generally, seawater is composed of approximately 97% of water and 3% of saline. The technique of desalination using such seawater evaporates by applying heat to seawater and then condenses evaporated water vapor to produce fresh water or saline / RTI >
또한 종래의 해수를 이용한 담수화 기술 또는 소금 추출 기술은 각종 물리적, 화학적 방법을 통하여 해수를 여과함으로써 해수로부터 담수(청정수)를 얻을 뿐만 아니라 수분의 증발 후에 부수적으로 소금을 생산하는 것이다. In addition, conventional desalination techniques using salt water or salt extraction technology are capable of obtaining fresh water (clean water) from seawater by filtering seawater through various physical and chemical methods, and additionally producing salt after evaporation of water.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 해수 담수화 기술이나 해수로부터 소금을 생산하는 기술 등은 해수를 증발 또는 여과시킬 때 해수 증발에 많은 양의 전기 에너지를 사용하거나 외부로부터 인위적으로 공급되는 물리적, 화학적 에너지를 사용하기 때문에 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 이에 따른 에너지 낭비가 과도하다는 문제가 있다.However, the conventional seawater desalination technology and the salt production technique from the seawater as described above are problematic in that when evaporation or filtration of seawater, a large amount of electric energy is used for evaporation of seawater, or physical and chemical energy It consumes a large amount of energy and consumes too much energy.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 자연에 무한하게 존재하는 태양열을 이용하여 인공 에너지의 사용을 완전 배제하거나 최소화하면서도 친환경적으로 해수로부터 담수 또는 소금을 생산할 수 있는 수 처리 장치를 제공하는데 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of producing fresh water or salt from seawater by using solar energy infinitely present in nature, And a water treatment apparatus.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 해수를 공급받아 수막을 생성한 후 태양열에 의해 증발시키고, 증발된 수증기를 내부에 포집하는 적어도 하나 이상의 증발 유닛; 상기 증발 유닛으로부터 포집된 상기 수증기를 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 펌프 유닛; 상기 펌프 유닛의 구동을 위해 상기 펌프 유닛에 외력을 제공하는 적어도 하나 이상의 동력 수단; 및 상기 펌프 유닛으로부터 상기 수증기를 공급받아 수분과 공기로 분리하는 적어도 하나 이상의 기액분리 유닛을 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an evaporation apparatus comprising: at least one evaporation unit for generating seawater to generate seawater and then evaporating it by solar heat and collecting evaporated water vapor therein; At least one pump unit for supplying the water vapor collected from the evaporation unit; At least one power means for providing an external force to the pump unit for driving the pump unit; And at least one gas-liquid separation unit that receives the water vapor from the pump unit and separates it into water and air.
여기서 상기 증발 유닛은, 상기 해수에 부유 가능하도록 부력을 갖는 고정판; 상기 고정판의 상방을 덮어 내부에 증발 공간을 형성하며, 태양광 투과성 소재로 제공되는 광투과 부재; 상기 광투과 부재의 내부 및 상기 고정판의 상방에 설치되며, 상부면에 존재하는 해수를 증발시키는 증발판; 상기 증발판의 상부면에 상기 해수를 공급하기 위해 제공되는 물 공급수단; 및 상기 해수가 상기 증발판의 상부면에서 수막 형태로 존재하도록 상기 해수를 상기 증발판의 상부면에 도포하는 도포 수단을 포함할 수 있다.Wherein the evaporation unit comprises: a fixing plate having buoyancy to float on the seawater; A light transmitting member covering an upper portion of the fixing plate and forming an evaporation space therein, the light transmitting member being provided as a solar light transmitting material; An evaporation plate installed inside the light transmitting member and above the fixing plate to evaporate seawater present on the upper surface; Water supply means provided to supply the seawater to the upper surface of the evaporation plate; And an application means for applying the seawater to the upper surface of the evaporation plate so that the seawater exists in a water film form on the upper surface of the evaporation plate.
또한 상기 물 공급수단은, 상기 광투과 부재의 내부에 설치되며, 상기 증발판의 상부면에 해수를 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다.The water supply means may include an injection nozzle installed inside the light transmission member and spraying seawater onto the upper surface of the evaporation plate.
또한 상기 증발판은, 복수 개로 제공되고, 해수면에 대하여 평행하거나 교차하는 방향으로 배치될 수 있다.Further, the evaporation plates may be provided in plural and arranged in a direction parallel or intersecting with the sea surface.
또한 상기 물 공급수단은, 상기 고정판을 관통하며, 일단이 상기 해수와 연결되어 상기 해수를 흡수하고 타단이 상기 증발판의 상부면에 연결되어 상기 증발판의 상부면으로 상기 해수를 공급하며, 물을 흡수할 수 있는 섬유 재질의 물 흡수부를 포함할 수 있다.The water supply means penetrates the fixing plate and has one end connected to the seawater to absorb the seawater and the other end connected to the upper surface of the evaporation plate to supply the seawater to the upper surface of the evaporation plate, A water absorbing portion of a fiber material capable of absorbing water.
또한 상기 물 공급수단은, 상기 물 흡수부가 복수 개로 제공되며, 상기 물 흡수부가 복수 개로 제공되는 경우, 복수 개의 상기 물 흡수부가 서로 연결되도록 상기 증발판 상에 제공되는 물 공급밴드를 더 포함할 수 있다.The water supply means may further include a water supply band provided on the evaporation plate so that the plurality of water absorption portions are connected to each other when the water absorption portion is provided in plural, have.
또한 상기 물 공급밴드는, 상기 증발판의 반경 방향으로 길게 연장되면서 상기 증발판의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 와이퍼에 의해 해수를 상기 증발판의 전체 면적에 공급할 수 있다.In addition, the water supply band may be disposed at a predetermined distance along the circumferential direction of the evaporation plate while being extended in the radial direction of the evaporation plate, so that seawater may be supplied to the entire area of the evaporation plate by the wiper.
또한 상기 증발판은 원판 형상으로 이루어지고, 상기 도포 수단은 상기 동력 수단에 의해 상기 고정판에 회전 가능하게 설치되는 와이퍼로 이루어질 수 있다.The evaporation plate may have a disk shape, and the application unit may be a wiper rotatably installed on the fixing plate by the power unit.
여기서 상기 와이퍼는, 상기 증발판의 중앙에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 증발판과 접촉하며, 상기 증발판의 중심부로부터 상기 증발판의 가장자리 쪽으로 소정 길이만큼 연장되고, 하부가 상기 증발판의 상부면과 접촉하여 상기 증발판의 상부면에 소정의 두께를 갖는 수막을 형성시키는, 적어도 하나 이상의 블레이드; 및 일단이 상기 회전축에 연결되고 타단이 상기 블레이드에 연결되어 상기 회전축의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는, 적어도 하나 이상의 연결암을 포함할 수 있다. The wiper may include: a rotating shaft rotatably installed at the center of the evaporation plate; A water film which is in contact with the evaporation plate and extends from the center of the evaporation plate toward the edge of the evaporation plate by a predetermined length and has a lower portion in contact with the upper surface of the evaporation plate, At least one blade for forming the blade; And at least one connection arm having one end connected to the rotation shaft and the other end connected to the blade to transmit rotational force of the rotation axis to the blade.
또한 상기 기액분리 유닛은, 상기 동력 수단에 의해 회전되며, 원심력에 의해 상기 펌프 유닛으로부터 공급된 상기 수증기로부터 수분을 분리하는 원심 분리기; 및 상기 수증기를 해수와의 온도차에 의해 열교환하여 상기 수증기로부터 수분을 분리하는 열교환기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The gas-liquid separation unit may further include: a centrifugal separator that is rotated by the power unit and separates water from the water vapor supplied from the pump unit by centrifugal force; And a heat exchanger for separating moisture from the steam by heat-exchanging the steam with a temperature difference between the steam and the seawater.
또한 상기 원심 분리기는, 일측에 수분을 배출하는 수분 배출구가 형성되고, 타측에 공기를 배출하는 공기 배출구가 형성되는 분리 하우징; 상기 분리 하우징의 내부에서 상기 동력 수단에 의해 회전되며, 높이 방향을 따라 적어도 1개 이상 제공되는 분리 회전판; 상기 분리 회전판에 수분을 흡착하기 위해 제공되는 수분 흡착부; 및 상기 수증기를 공급받고, 그 수증기를 상기 분리 회전판 및 상기 수분 흡착부 중 적어도 어느 하나에 분사하는 분리용 분사노즐을 포함할 수 있다.The centrifugal separator may further include a separating housing having a water outlet for discharging water on one side and an air outlet for discharging air on the other side; A separation rotary plate rotated by the power means inside the separation housing and provided at least one along the height direction; A water adsorption unit provided to adsorb moisture to the separation rotary plate; And a separation spray nozzle for receiving the water vapor and spraying the water vapor onto at least one of the separation rotary plate and the water absorption unit.
여기서 상기 수 처리 장치는, 상기 기액분리 유닛에서 분리된 상기 수분을 공급받아 저장하는 적어도 하나 이상의 집수 탱크를 더 포함하며, 상기 분리 하우징의 상기 수분 배출구는 상기 집수 탱크와 연결되고, 상기 분리 하우징의 상기 공기 배출구는 상기 증발 유닛 또는 상기 열교환기와 연결될 수 있다. The water treatment apparatus may further include at least one water collecting tank for receiving and storing the moisture separated from the gas-liquid separating unit, wherein the water outlet of the separating housing is connected to the water collecting tank, The air outlet may be connected to the evaporation unit or the heat exchanger.
상기 분리 회전판은 복수 개로 제공되는 경우, 상기 분리 하우징의 내부에서 높이 방향을 따라 이격되게 배치되며, 하방에서 상방으로 갈수록 상기 분리 회전판의 면적이 증대되도록 형성될 수 있다.When the plurality of separation rotary plates are provided, the separation rotary plates are spaced apart from each other in the height direction within the separation housing, and the area of the separation rotary plate increases from the lower side to the upper side.
상기 수분 흡착부는, 친수성의 막 형태로 이루어지며, 중심부는 두껍고 외곽으로 갈수록 두께가 점차 얇아지는 원형의 판 형태로 이루어질 수 있다.The water adsorbing portion may be formed in a hydrophilic film shape, and a circular plate shape in which the central portion is thick and the thickness gradually decreases toward the outer periphery.
상기 분리 회전판은, 수분을 모아서 하방으로 낙하시키기 위해 상기 분리 회전판의 외곽에 제공되는 집수 유도부; 및 상기 수증기에서 분리된 공기가 상방으로 이동되도록 상기 분리 회전판에 형성되는 기공부를 더 포함할 수 있다. Wherein the separation rotary plate comprises: a water collecting induction portion provided on an outer periphery of the separation rotary plate to collect water and downward; And a piercing formed on the separating rotary plate so that the air separated from the steam is moved upward.
상기 원심 분리기는, 상기 기공부를 통과한 공기가 상기 공기 배출구 쪽으로 이동할 수 있도록 상기 분리 회전판의 회전축 상에 제공되는 임펠러를 더 포함할 수 있다.The centrifugal separator may further include an impeller provided on a rotating shaft of the separating rotary plate so that air having passed through the air flow can be moved toward the air discharge port.
상기 열교환기는, 지그재그 형태로 일정 간격 이격되게 배열되며, 일단에 상기 수증기가 유입되는 유입부가 형성되고 타단에 공기 또는 수증기를 배출하는 배출부가 형성되며 상기 유입부와 배출부 사이의 구간 중에서 하부에는 수분을 배출하는 수분 배출부가 형성되어 내부를 흐르는 수증기와 외부에서 접촉하는 해수 간의 온도차에 의해 상기 수증기로부터 수분을 추출하는 열교환 덕트를 포함할 수 있다.The heat exchanger is arranged in a zigzag shape at a predetermined interval, and has an inlet portion through which the steam is introduced at one end and an outlet portion through which air or steam is discharged at the other end. In the section between the inlet portion and the outlet portion, And a heat exchange duct for extracting moisture from the water vapor by a temperature difference between water vapor flowing in the inside and seawater contacting the outside.
한편, 상기 수 처리 장치는, 상기 기액분리 유닛에서 분리된 상기 수분을 공급받아 저장하는 적어도 하나 이상의 집수 탱크를 더 포함하고, 상기 열교환 덕트의 상기 유입부는 상기 펌프 유닛 또는 상기 원심 분리기와 연결되며, 상기 열교환 덕트의 상기 배출부는 상기 증발 유닛 또는 상기 원심 분리기와 연결되고, 상기 열교환 덕트의 상기 수분 배출부는 상기 집수 탱크와 연결될 수 있다.The water treatment apparatus may further include at least one water collecting tank for receiving and storing the water separated from the gas-liquid separating unit, wherein the inlet of the heat exchange duct is connected to the pump unit or the centrifugal separator, The discharge portion of the heat exchange duct may be connected to the evaporation unit or the centrifugal separator, and the water discharge portion of the heat exchange duct may be connected to the collecting tank.
상기 증발 유닛은, 상기 해수의 증발이 촉진되도록 상기 증발 유닛의 내부로 외부의 공기를 공급하는 송풍 수단을 더 포함할 수 있다.The evaporation unit may further include a blowing means for supplying outside air to the inside of the evaporation unit so as to promote evaporation of the seawater.
상기 송풍 수단은 상기 광투과 부재의 일측에서 상기 증발판의 상부면과 대향되는 위치에 설치될 수 있다.The blowing means may be installed at a position opposite to the upper surface of the evaporation plate at one side of the light transmitting member.
상기 증발 유닛은, 상기 증발판의 내부에 제공되며, 상기 증발판에 열을 제공하여 상기 해수의 증발을 촉진하는 히팅 수단을 더 포함할 수 있다.The evaporation unit may further include heating means provided inside the evaporation plate for providing heat to the evaporation plate to promote evaporation of the seawater.
또한 상기 동력 수단은, 전력을 이용한 구동 모터 및 연료를 이용한 엔진 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. Further, the power means may be composed of at least one of a driving motor using electric power and an engine using fuel.
상기 동력 수단은, 풍력을 이용한 풍차로 구성될 수 있다.The power means may comprise a windmill using wind power.
여기서 상기 풍차는, 풍력을 제공받는 날개부; 상기 날개부와 연결되어 회전되는 회전부; 및 상기 회전부와 연결되며, 동력이 필요한 곳에 회전력을 전달하는 동력 전달부를 포함할 수 있다.Here, the windmill may include a wing portion for receiving wind power; A rotating portion connected to the wing portion and rotated; And a power transmitting portion connected to the rotating portion and transmitting rotational force to a portion where power is required.
본 발명에 따른 실시예에 의하면, 무한 자연 에너지인 태양열을 최대한 이용하고 인공 에너지의 사용을 배제하거나 최소화함으로써 자연 친화적이고 저렴한 비용으로 해수를 증발시켜 해수로부터 담수 또는 소금을 생산할 수 있는 탁월한 효과가 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to produce fresh water or salt from seawater by evaporating seawater in a nature-friendly and low-cost manner by maximally utilizing solar heat as an infinite natural energy and excluding or minimizing the use of artificial energy .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열을 이용한 수 처리 장치의 전체적인 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수 처리 장치의 증발 유닛에 대한 일 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수 처리 장치의 증발 유닛에 대한 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3의 증발 유닛에서 증발판과 와이퍼의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수 처리 장치의 원심 분리기를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수 처리 장치의 열교환기를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수 처리 장치의 펌프 유닛의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 측면도이다.FIG. 1 is a schematic view showing an entire system of a water treatment apparatus using solar heat according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view schematically showing an embodiment of the evaporation unit of the water treatment apparatus according to the present invention.
3 is a side view schematically showing another embodiment of the evaporation unit of the water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention.
4 is a plan view schematically showing the configuration of the evaporation plate and the wiper in the evaporation unit of FIG.
5 is a side view schematically showing a centrifuge of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view schematically showing a heat exchanger of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view schematically showing an embodiment of a pump unit of a water treatment apparatus according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operations according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description is one of many aspects of the claimed invention and the following description may form part of the detailed description of the invention.
다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.However, the detailed description of known configurations or functions in describing the present invention may be omitted for clarity.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and its various embodiments, it is intended to illustrate the specific embodiments and the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by such terms. These terms are used only to distinguish one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열을 이용한 수 처리 장치(100)는 크게 증발 유닛(1000), 펌프 유닛(2000), 동력 수단(3000) 및 기액분리 유닛(4000)을 포함할 수 있고, 여기에 필요에 따라 추가로 집수 탱크(5000)를 더 포함할 수 있다.1, a
증발 유닛(1000)은 해수를 공급받아 수막을 생성한 후 그 수막을 자연 에너지의 일종인 태양열에 의해 내부에서 증발시키기 위한 구성이다. 증발 유닛(1000)은 해수로부터 생성된 수막을 증발시켜 고온의 기체인 수증기를 생성시킬 수 있으며, 이렇게 생성된 수증기를 내부 공간에 포집하여 일시적으로 저장할 수 있다. The
증발 유닛(1000)은 하나가 제공될 수도 있으며, 많은 양의 수 처리가 필요한 경우 두 개 이상으로 복수 개가 마련되어 다양한 형태(예컨대, 병렬 연결 및 직렬 연결 중 적어도 어느 하나의 형태)로 배열될 수 있는데, 이와 같은 증발 유닛(1000)의 개수나 배열은 실시자의 필요에 따라 적절하게 변경할 수 있으며, 이러한 변경 사항 역시 본 발명의 권리 범위에 속한다. The
이러한 증발 유닛(1000)은 해수의 원활한 공급을 위해 해상에 부유 가능하게 설치되도록 구성될 수 있는바, 증발 유닛(1000)의 구체적인 구성에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.The
한편, 펌프 유닛(2000)은 상기한 바와 같은 적어도 하나 이상의 증발 유닛(1000)으로부터 포집된 수증기를 제공받아 그 수증기를 기액분리 유닛(4000)으로 공급하도록 구성될 수 있다. Meanwhile, the
펌프 유닛(2000) 역시 적어도 하나 이상이 제공될 수 있으며, 펌프 유닛(2000)의 개수 및 배열은 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다. 증발 유닛(1000)이 복수 개로 구성되는 경우, 펌프 유닛(2000)은 복수 개의 증발 유닛(1000)과 연결되면서 하나만 제공될 수도 있지만, 필요에 따라 복수 개의 펌프 유닛(2000)이 제공될 수도 있다. At least one
또한, 동력 수단(3000)은 펌프 유닛(2000)의 구동을 위해 펌프 유닛(2000)에 외력을 제공하기 위한 요소로서, 펌프 유닛(2000)은 동력 수단(3000)에 의해 구동되며, 이에 따라 증발 유닛(1000)의 수증기를 흡입하여 기액분리 유닛(4000)으로 송출할 수 있다.The
동력 수단(3000)은 적어도 하나 이상 마련될 수 있으며, 이러한 동력 수단(3000)의 개수 및 배열은 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있고, 이 변경 사항은 본 발명의 권리범위에 속한다. 이 동력 수단(3000)에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.At least one
기액분리 유닛(4000)은 펌프 유닛(2000)으로부터 수증기를 공급받아 기액분리 유닛(4000)이 갖는 자체의 고유 작용에 의해 수증기를 수분(예컨대, 담수 또는 정제수)과 공기로 분리할 수 있다. The gas-
기액분리 유닛(4000)에 의해 분리된 수분은 수증기로부터 얻어진 것으로서 염분이 함유되지 않은 순수한 물이기 때문에 본 발명의 수 처리에 의한 담수로 이용될 수 있다. 따라서, 물이 공급되지 않는 무인도와 같은 지역에서 본 발명에 의해 해수를 담수화하여 순수한 물(담수)을 생산할 수 있다. 이러한 기액분리 유닛(4000) 또한 하나 또는 필요에 따라 복수 개로 제공 가능하다.Since the moisture separated by the gas-
한편, 집수 탱크(5000)는 기액분리 유닛(4000)에서 분리된 수분(예컨대, 담수)을 공급받아 별도로 저장하기 위한 구성이다. 집수 탱크(5000)에 저장된 물은 염분이 포함되지 않은 순수한 물로써 이 물은 그 자체로 즉시 이용 가능하며, 필요에 따라 여러 가지의 첨가제(예컨대, 미네랄)가 추가될 수도 있다.On the other hand, the
또한 기액분리 유닛(4000)에서 분리된 공기(수분이 분리되고 난 후의 건조 공기일 수 있다)는 대기나 수중으로 방출될 수도 있고, 필요에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 증발 유닛(1000)으로 보내져 증발 유닛(1000)에 바람을 공급함으로써 증발을 촉진하는데 이용될 수도 있다. 즉, 기액분리 유닛(4000)의 공기가 증발 유닛(1000)으로 보내지는 경우, 증발 유닛(1000)의 내부에서 해수의 증발을 촉진시키는 기류로 사용될 수 있다.The air separated from the gas-liquid separation unit 4000 (which may be dried air after moisture is separated) may be discharged into the atmosphere or water, and may be discharged into the
이하, 위에서 개략적으로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 수 처리 장치(100)의 각 구성들에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each configuration of the
먼저 도 2 및 도 3을 참조하면, 증발 유닛(1000)은 고정판(1100), 광투과 부재(1200), 증발판(1300), 물 공급수단(1400) 및 도포 수단을 포함할 수 있다.2 and 3, the
고정판(1100)은 증발 유닛(1000)의 최하부에 배치되며 증발 유닛(1000)의 타 구성들이 설치될 수 있는 토대가 되는 것으로서, 증발 유닛(1000)이 육상에 설치되는 경우 이 고정판(1100)은 지면 또는 소정 구조물의 바닥면에 설치될 수 있다.The fixing
한편, 증발 유닛(1000)이 해수의 공급이 용이한 해상에 설치되는 경우 이 고정판(1100)은 해수면에 부유 가능하도록 부력을 갖는 구조물로 이루어질 수 있다. 즉, 고정판(1100)은 부력에 의해 물에 뜰 수 있는 부력 탱크나 기타 부력체로 구성되어 해상에 설치되는 것이 가능하다. On the other hand, when the
또한, 광투과 부재(1200)는 고정판(1100)의 상부에 배치되는 것으로 고정판(1100)의 상방을 덮어 내부에 소정의 증발 공간이 형성되도록 할 수 있다. 광투과 부재(1200)는 태양광이 용이하게 투과될 수 있도록 유리나 투명 합성수지와 같은 광투과성 소재로 이루어지며 고정판(1100)의 위에 고정 설치되어 광투과 부재(1200)의 내부가 온실의 기능을 수행할 수 있도록 한다. 광투과 부재(1200)의 상부 일측에는 증발된 수증기가 배출될 수 있는 수증기 배출구(1210)가 형성될 수 있다. 수증기 배출구(1210)는 펌프 유닛(2000)과 연결되어 증발된 수증기가 펌프 유닛(2000)으로 공급될 수 있다.In addition, the
광투과 부재(1200)는 고정판(1100)의 상부를 덮을 수 있고 내부에 증발 공간이 형성되어 해수를 증발시킬 수 있는 구조라면 그 형상이나 형태에 크게 제한을 받지 않으며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.The
증발판(1300)은 광투과 부재(1200)의 내부에 위치하는 것으로서 고정판(1100)의 상방에 배치될 수 있다. 고정판(1100)은 광투과 부재(1200)를 통과한 태양광에 의해 가열되는바, 고정판(1100)은 증발에 유리하도록 방열성이 우수한 알루미늄과 같은 금속 소재로 이루어질 수 있다. The
증발판(1300)은 태양광을 받아 가열됨에 따라 상부면에 존재하는 해수의 온도를 높여 해수를 증발시키는 역할을 수행할 수 있다. 증발판(1300)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 고정판(1100)의 상부면에 직접 접촉하도록 1겹으로 제공될 수도 있으나, 필요한 경우 증발판(1300)이 복수 개가 마련되어 고정판(1100)의 상방에서 증발판(1300)이 고정판(1100)에 지지되면서 증발판(1300)끼리 소정 간격 이격되도록 배열될 수도 있다. The
증발판(1300)이 복수 개로 마련되는 경우 증발판(1300)은 좌우 방향(예컨대, 수평 방향) 또는 높이 방향(예컨대, 수직 방향)으로 소정 간격 이격되게 배열될 수 있는바, 증발판(1300)의 개수 및 배열에 대한 변경 또한 본 발명의 권리범위에 속한다. 해수가 증발되고 나서 증발판(1300)에 남는 염분은 별도로 수거, 저장되는바, 이에 따라 해수로부터 소금을 생산할 수 있다. 여기에서 생산되는 소금은 실시자의 필요에 따라 고정판(1100)의 내부에 별도로 제공되는 소금 저장고(미도시)에 염분 농축수의 형태로 일시 보관될 수 있고, 여기에 보관된 염분 농축수를 다른 곳으로 이동시켜 소금으로 가공할 수도 있다.When a plurality of
또한, 물 공급수단(1400)은 증발판(1300)의 상부면에 해수를 공급하여 그 해수가 증발판(1300)의 상부면에서 태양광에 의해 증발되도록 할 수 있다. 여기서, 물 공급수단(1400)은 도 2에 예시된 바와 같이 해수 분사용 분사 노즐(1410)을 포함하는 구성으로 제공될 수 있다. The water supply means 1400 supplies seawater to the upper surface of the
이러한 분사 노즐(1410)은 증발판(1300)으로 해수를 분사할 수 있도록 광투과 부재(1200)의 내부에 설치될 수 있으며, 증발판(1300)의 상부면에 해수를 분사하도록 구성된다. The
이때, 분사 노즐(1410)은 분사관(1420)에 복수개가 이격되도록 설치될 수 있으며, 분사관(1420)은 광투과 부재(1200)의 외부로부터 내부 쪽으로 연장될 수 있고, 분사관(1420)은 필요에 따라 하나가 제공될 수도 있고 복수 개가 제공될 수도 있다.The jetting
이때, 증발판(1300)은 많은 양의 해수를 신속하게 증발시킬 수 있도록 상술한 바와 같이 복수 개로 제공될 수 있으며, 해수면에 대하여 평행(예컨대, 수평 방향)하거나 교차(예컨대, 수직 방향)하는 방향으로 배열될 수 있다.At this time, the
한편, 물 공급수단(1400)은 도 3에 예시된 바와 같이 증발판(1300)의 외부에 있는 해수를 흡수할 수 있도록 섬유 재질의 물 흡수부(1430)를 포함하는 구성으로 제공될 수도 있다.Meanwhile, the water supply means 1400 may be provided in a configuration including a
물 흡수부(1430)는 마치 알코올 램프의 심지와 같이 액체 상태의 해수를 모세관 현상에 의하여 쉽게 흡수하여 위로 빨아 올릴 수 있도록 천과 같은 섬유 재질로 이루어질 수 있다. The
따라서, 물 흡수부(1430)는 고정판(1100)의 하부에 있는 해수를 흡수할 수 있도록 고정판(1100)을 관통하며, 일단이 고정판(1100)의 하방에 있는 해수와 연결(침지)되어 해수를 흡수할 수 있도록 구성된다. The
또한 물 흡수부(1430)의 타단은 증발판(1300)의 상부면에 연결되어 하방에서 흡수한 해수를 증발판(1300)의 상부면으로 공급할 수 있다. 이때, 물 흡수부(1430)는 증발판(1300)을 관통하도록 설치될 수 있다. 이에 따라 해수는 물 흡수부(1430)에 의해 고정판(1100)의 하부에서 상방으로 이동되며 증발판(1300)의 상부면에서 배어 나와 증발판(1300)의 상부면으로 배출될 수 있다.The other end of the
도 4를 참조하면, 물 흡수부(1430)의 타단은 증발판(1300)을 관통하여 증발판(1300)의 상부면으로 노출될 수 있고, 증발판(1300)의 상부면으로 해수의 공급이 원활하도록 복수 개의 물 흡수부(1430)를 서로 연결한 물 공급밴드(1440)가 증발판(1300) 상에 제공될 수 있다. 4, the other end of the
물 공급밴드(1440)는 물 흡수부(1430)와 유사한 재질로 이루어져 물 흡수부(1430)로부터 해수를 제공받을 수 있도록 구성되며, 증발판(1300)의 반경 방향으로 길게 연장되면서 또 증발판(1300)의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되게 배치되어 도포 수단에 의해 증발판(1300)의 상부면 전체에 해수를 균일하게 공급할 수 있다.The
한편, 도포 수단은 증발판(1300)의 상부면에 존재하는 해수가 증발판(1300)의 상부면에서 수막 형태로 얇게 펴지도록 도포함으로서 증발판(1300)의 해수가 보다 신속하게 증발되도록 한다.On the other hand, the application means is such that seawater existing on the upper surface of the
물은 다량이 모여 두꺼운 형태로 존재하는 것보다 얇게 펴져서 수막 형태로 존재할 때 증발 속도가 더 빠르기 때문에, 도포 수단은 증발판(1300)의 해수가 수분 증발에 최적화된 두께인 수막을 형성하도록 물을 도포하여 궁극적으로 해수의 증발 속도를 높임으로써 증발 유닛(1000)의 내부에 포집되는 수증기의 생성량을 배가시킬 수 있다. 도포 수단은 이러한 수막을 연속적으로 생성시킬 수 있다. Since the water evaporates faster when it is present in the form of a water film, which is thicker than the mass of water gathered in the form of a large mass, the application means that the seawater of the
이러한 도포 수단은 동력 수단(3000)으로부터 외력을 제공받아 고정판(1100)에 회전 가능하게 설치되는 와이퍼(1500)로 이루어질 수 있다. 즉, 와이퍼(1500)가 회전되면서 해수를 증발판(1300)의 상부면에 수막 형태로 얇게 도포할 수 있다. 이에 따라 와이퍼(1500)는 증발판(1300)의 상부면과 극히 미세한 간극을 유지하도록 이격 설치될 수 있다. The application means may include a
따라서, 증발판(1300)의 상부면에 많은 양의 해수가 존재하더라도 와이퍼(1500)가 회전하면서 해수를 밀어내 해수가 수막 형태로 유지되기 때문에 해수는 증발판(1300) 상에서 보다 신속하게 증발될 수 있다.Therefore, even if a large amount of seawater exists on the upper surface of the
이와 같이 증발판(1300)의 상부면에 수막이 생성된 상태에서 해수를 공급하는 물 공급수단(1400)의 작동은 일시 정지될 수 있다. In this way, the operation of the water supply means 1400 for supplying seawater in the state where the water film is formed on the upper surface of the
물 공급수단(1400)은 해수의 공급 및 공급 정지를 반복하도록 구성될 수 있는 바, 증발판(1300)의 상부면에 와이퍼(1500)에 의해 수막이 생성되어 그 수막이 증발되고 염분이 제거될 때까지 물 공급수단(1400)의 작동은 정지되며, 수막으로부터 증발이 완료되고 염분 제거가 완료되고 나면 물 공급수단(1400)이 다시 작동되어 증발판(1300)에 해수의 공급이 재개되며, 위와 같은 일련의 과정은 반복될 수 있다. 즉, 해수 공급 ㅰ 수막 생성 ㅰ 증발 ㅰ 염분 제거 ㅰ 해수 공급의 과정은 반복되며, 그 시간 간격은 필요에 따라 적절하게 조정될 수 있다.한편, 와이퍼(1500)가 증발판(1300)의 상부면에서 회전하기 때문에 증발판(1300)은 도 4에 도시된 바와 같이 와이퍼(1500)의 회전 반경을 고려하여 원판 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 증발판(1300)의 반경은 증발판(1300)의 중앙으로부터 증발판(1300)의 가장자리를 향해 연장되는 와이퍼(1500)의 길이를 고려하여 설정될 수 있다.The water supply means 1400 may be configured to repeatedly supply and stop the supply of the seawater. The water film is formed by the
또한 도 3 및 도 4를 참조하면, 와이퍼(1500)는 회전축(1510)과 블레이드(1520) 및 연결암(1530)을 포함할 수 있다.3 and 4, the
회전축(1510)은 증발판(1300)의 중앙에 회전 가능하게 설치되는 구성으로서, 동력 수단(3000)과 연결되어 동력 수단(3000)으로부터 외력을 제공받아 어느 일 방향으로 회전될 수 있다.The
또한, 블레이드(1520)는 증발판(1300)과 직접적으로 접촉하며 증발판(1300) 상에 수막을 형성시키는 구성으로서, 블레이드(1520)는 증발판(1300)의 중심부로부터 증발판(1300)의 가장자리 쪽으로 소정 길이만큼 연장되며, 하부가 증발판(1300)의 상부면과 접촉되어 증발판(1300)의 상부면에 소정의 두께를 갖는 수막을 형성시킬 수 있다. The
이때 블레이드(1520)의 하부에는 증발판(1300)의 상부면과 접촉하면서 수막을 형성시킴과 동시에 수막 형성 이외에 남는 해수를 다른 곳으로 용이하게 밀어낼 수 있는 고무 재질의 러버(미도시)가 필요에 따라 제공될 수 있다. At this time, a rubber (not shown) rubber material is required to form a water film in contact with the upper surface of the
한편, 수막이 증발된 후 증발판(1300)의 상부면에 염분이 생성되면, 이 염분을 제거할 수 있도록 블레이드(1520)의 하부에는 증발판(1300)의 상부면과 접촉하면서 염분을 제거할 수 있는 철판 재질의 스크래퍼(미도시)가 필요에 따라 제공될 수 있다. 상기 러버와 스크래퍼는 별도로 도시하지 않더라도 당업자가 필요에 따라 용이하게 실시할 수 있을 것으로 보이는바, 도면의 상세한 도시는 생략한다.When the water film is evaporated and salt is generated on the upper surface of the
또한 연결암(1530)은 회전축(1510)의 회전력을 블레이드(1520)에 전달하기 위한 것으로서, 연결암(1530)의 일단은 회전축(1510)에 연결되고 타단은 상기 블레이드(1520)에 연결될 수 있다. The connecting
여기서, 블레이드(1520) 및 연결암(1530)은 필요에 따라 복수 개가 제공될 수 있는바, 이 구성들이 복수 개로 제공되는 경우 하나의 회전축(1510)에 복수 개의 블레이드(1520)가 복수 개의 연결암(1530)을 통해 각각 연결되어 증발판(1300) 위에서 서로 위상각을 갖도록 설치될 수 있다. 블레이드(1520) 및 연결암(1530)의 개수 및 배열은 실시자의 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있으나, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다. Here, a plurality of
한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 증발 유닛(1000)은 상술한 바와 같은 구성 이외에도 송풍 수단(1600), 및 히팅 수단(1700)을 선택적으로 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the
송풍 수단(1600)은 도 2에 도시된 바와 같이 증발 유닛(1000)에 선택적으로 추가되어 증발 유닛(1000)의 내부에서 일어나는 해수의 증발 작용을 촉진할 수 있다. The blowing means 1600 may be selectively added to the
해수의 증발은 온도(열)뿐만 아니라 바람에 의해서도 촉진되기 때문에 증발 유닛(1000)에서의 해수의 증발을 촉진하기 위해 별도의 송풍 수단(1600)이 증발 유닛(1000)의 일측에 제공될 수 있다. 이 송풍 수단(1600)은 동력 수단(3000)과 연결되어 동력 수단(3000)으로부터 외력을 받아 작동될 수 있다.Since the evaporation of the seawater is promoted not only by the temperature (heat) but also by the wind, a separate blowing means 1600 may be provided on one side of the
송풍 수단(1600)은 증발 유닛(1000)의 내부로 증발 유닛(1000)의 외부 공기가 공급되도록 증발 유닛(1000)의 일측에 설치될 수 있으며, 해수의 증발 효율을 높이기 위해 해수의 증발이 실질적으로 일어나는 증발판(1300)의 상부면과 대향되는 위치에 배치될 수 있다.The blowing means 1600 may be installed at one side of the evaporating
히팅 수단(1700) 역시 도 2에 도시된 바와 같이 증발 유닛(1000)에 선택적으로 추가되어 증발 유닛(1000)의 내부에서 일어나는 해수의 증발 작용을 촉진할 수 있다.The heating means 1700 may also be selectively added to the
히팅 수단(1700)은 증발판(1300)의 내부에 제공되어 증발판(1300)에 태양열 이외의 열을 별도로 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 증발판(1300)의 자체 발열에 의해 증발판(1300)의 상부면에 있는 해수의 증발이 촉진될 수 있다. 히팅 수단(1700)은 태양열을 충분히 제공받기 어려운 흐린 날씨에도 해수를 증발시키는데 유용할 수 있다.The heating means 1700 may be provided inside the
여기서 히팅 수단(1700)은 전력을 제공받아 가열되는 전열선이 사용될 수도 있고, 고온의 열수가 지나가도록 하여 발열되는 워터 파이프가 사용될 수 있는바, 이는 실시자의 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.Here, the heating means 1700 may be a heating wire which is heated by receiving power, and a water pipe which generates heat by passing hot water of high temperature may be used, which can be selectively used according to the needs of the practitioner.
한편 도 1을 참조하면, 기액분리 유닛(4000)은 펌프 유닛(2000)으로부터 증발된 고온의 기체인 수증기를 제공받아 그 수증기를 수분(물)과 공기로 분리할 수 있는바, 기액분리 유닛(4000)은 원심 분리기(4100) 및 열교환기(4200) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.1, the gas-
즉, 기액분리 유닛(4000)은 원심력이 발생되는 원심 분리기(4100)로만 구성될 수도 있고, 수분의 응축이 발생되는 열교환기(4200)로만 구성될 수도 있으며, 상기한 원심 분리기(4100)와 열교환기(4200)를 복합적으로 포함하도록 구성될 수도 있는바, 이는 실시자가 본 발명의 일 실시예에 따른 수 처리 장치(100)가 설치될 환경 및 상황을 두루 고려하여 해당 구성들을 필요에 따라 적절하게 구성할 수 있다. That is, the gas-
여기서, 기액분리 유닛(4000)이 원심 분리기(4100)와 열교환기(4200)를 복합적으로 포함하는 경우, 펌프 유닛(2000)에서 제공되는 수증기는 원심 분리기(4100)로 1차 유입된 후 원심 분리기(4100)를 지나 열교환기(4200)로 2차 유입될 수도 있고, 열교환기(4200)로 1차 유입된 후 열교환기(4200)를 지나 원심 분리기(4100)로 2차 유입될 수도 있는바, 이 또한 실시자의 필요에 따라 수증기의 유입 순서를 적절하게 수정 변경할 수 있으며 이러한 변경 역시 본 발명의 권리범위에 속한다. When the gas-
원심 분리기(4100)는 동력 수단(3000)과 연결되어 동력 수단(3000)으로부터 제공받은 외력에 의해 고속 회전되면서 원심력을 발생시킬 수 있다. 원심 분리기(4100)는 이렇게 발생된 원심력에 의해 펌프 유닛(2000)에서 공급된 수증기로부터 수분을 분리할 수 있다. 수증기는 상대적으로 질량이 큰 수분과 상대적으로 질량이 작은 공기를 포함하고 있기 때문에 수증기가 원심력을 받으면 상대적으로 질량이 큰 수분이 공기와 분리될 수 있다.The
도 5를 참조하여 원심 분리기(4100)에 대하여 구체적으로 살펴보면, 원심 분리기(4100)는 분리 하우징(4110), 분리 회전판(4120), 수분 흡착부(4130) 및 분리용 분사노즐(4140)을 포함할 수 있다.5, the
분리 하우징(4110)은 그 일측에 수분을 배출하는 수분 배출구(4111)가 형성되고, 그 타측에 공기를 배출하는 공기 배출구(4112)가 형성될 수 있다. 분리 하우징(4110)은 원심력에 의해 외부에서 공급된 수증기로부터 수분과 공기가 각각 분리되고 나면, 수분은 일측에 형성된 수분 배출구(4111)를 통해 분리 하우징(4110)의 외부로 배출하여 집수되도록 하고, 공기는 타측에 형성된 공기 배출구(4112)를 통해 분리 하우징(4110)의 외부로 보낼 수 있다. The separating
통상적으로 물은 중력의 작용을 받아 아래로 낙하하므로 수분 배출구(4111)는 분리 하우징(4110)의 하부에 형성되고, 공기는 위로 뜨기 때문에 분리 하우징(4110)의 상부에 형성될 수 있다. 분리 하우징(4110)의 내부에서 아래로 낙하한 수분(담수)은 분리 하우징(4110)의 하부에서 소정 높이로 일시 수용된 다음 외부로 배출될 수도 있다.The water is dropped downward under the action of gravity so that the
이때 분리 하우징(4110)으로 유입되는 수증기는 펌프 유닛(2000)에서 직접 보내진 수증기일 수도 있지만, 앞에서 설명한 바와 같이 열교환기(4200)를 복합적으로 사용하는 경우 열교환기(4200)에서 1차로 수증기의 열교환을 먼저 수행하고 수분이 완전히 제거되지 못한 수증기(즉, 열교환기(4200)에서 제공된 수증기)일 수도 있다.At this time, the water vapor introduced into the
또한, 분리 하우징(4110)에서 배출되는 기체(공기)는 분리 하우징(4110) 밖으로 폐기되거나 증발 유닛(1000)으로 보내져 재순환될 수도 있다. 그러나, 배출 기체가 다량의 수증기를 포함하고 있는 경우 집수 효율을 높이기 위하여 복합적으로 제공되는 열교환기(4200)로 분리 하우징(4110)에서 배출된 수증기가 보내져 열교환기(4200)에서 추가적인 수분을 추출할 수도 있다(도 1 참조).Further, the gas (air) discharged from the
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 분리 하우징(4110)의 수분 배출구(4111)는 집수 탱크(5000)와 연결되어 수증기로부터 분리된 수분을 집수 탱크(5000)에 저장할 수 있다. 1, the
또한, 분리 하우징(4110)의 공기 배출구(4112)는 증발 유닛(1000) 또는 열교환기(4200)와 연결되어 분리 하우징(4110)에서 배출되는 공기를 증발 유닛(1000)으로 보내거나 그 공기에 유효 수분이 포함되어 있는 경우 열교환기(4200)로 보내 추가적으로 수분을 추출할 수도 있다. The
또한 분리 회전판(4120)은 분리 하우징(4110)의 내부에서 동력 수단(3000)에 의해 회전 가능하게 설치될 수 있다. 분리 회전판(4120)은 분리 회전판(4120) 내부에 1개가 제공될 수도 있지만, 물과 공기의 분리 효율을 높일 필요가 있는 경우 복수 개가 제공될 수도 있다. In addition, the
분리 회전판(4120)이 복수 개로 제공되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 분리 하우징(4110)의 내부에서 높이 방향을 따라 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있으며, 이러한 경우 하방에서 상방으로 갈수록 분리 회전판(4120)의 면적이 증대되도록 구성될 수 있다. In the case where a plurality of
또한, 수분 흡착부(4130)는 분리 회전판(4120)의 하면에 소정의 면적을 갖도록 설치되는 것으로서, 분리 회전판(4120)으로 공급되는 수증기로부터 수분을 흡착하기 위해 제공될 수 있다. The
수분 흡착부(4130)는 친수성의 막 형태로 이루어질 수 있으며, 공기는 여과되고 수분은 흡착될 수 있다. 이때 수분 흡착부(4130)는 분리 회전판(4120)의 회전축(4123)에서 가까운 부위는 두껍고 이 회전축(4123)에서 먼 외곽 부분으로 갈수록 두께가 얇아지는 원형의 판 형태로 이루어질 수 있다.The
따라서, 분리 회전판(4120)에 공급되는 수증기가 분리 회전판(4120)에 도달하면 수증기의 수분 입자는 수분 흡착부(4130)에 흡착된 후 분리 회전판(4120)의 고속 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 수분 입자가 결합하여 뭉치게 된다. 이때 회전축(4123)에서 가까운 부위는 두껍고 회전축(4123)에서 먼 외곽부는 얇은 수분 흡착부(4130)의 형상에 의해 원심력이 발생할 때 수분이 수분 흡착부(4130)의 외곽 부분으로 쉽게 이동하게 된다.Therefore, when water vapor supplied to the
또한, 분리 회전판(4120)의 외곽에는 원심력에 의해 이동된 수분을 모아서 하방으로 낙하시키기 위한 집수 유도부(4121)가 제공될 수 있다. 원심력에 의해 응집된 수분은 집수 유도부(4121)에 의해 집수가 유도되어 한 곳으로 모아진 후 하방으로 낙하될 수 있다. 또한, 분리 회전판(4120)에는 수증기에서 분리된 공기가 상방으로 이동될 수 있도록 공기가 통과하는 기공부(4122)가 제공될 수 있다. In addition, a collecting
여기서, 기공부(4122)를 통과한 공기가 공기 배출구(4112) 쪽으로 보다 용이하게 이동할 수 있도록 원심 분리기(4100)는 분리 회전판(4120)의 회전축(4123) 상에 제공되는 임펠러(4150)를 더 포함할 수 있다.The
이 임펠러(4150)는 분리 회전판(4120)이 회전될 때 회전축(4123)에 의해 함께 회전되면서 하부의 공기가 상부로 용이하게 이동되도록 하는바, 이에 따라 공기의 기류가 상방으로 이동되어 분리 하우징(4110)의 상부에 형성된 공기 배출구(4112)를 통해 외부로 원활하게 배출될 수 있다. 이때, 분리 회전판(4120)의 회전축(4123)은 동력 수단(3000)과 연결되어 동력 수단(3000)에 의해 회전하도록 구성될 수 있다. The
또한, 분리용 분사노즐(4140)은 펌프 유닛(2000) 또는 열교환기(4200)로부터 수증기를 공급받아 그 수증기를 분리 회전판(4120) 및 수분 흡착부(4130) 중 적어도 어느 하나에 분사할 수 있다. The
분리용 분사노즐(4140)은 분리 회전판(4120)이 복수 개로 제공되는 경우 각각의 분리 회전판(4120)에 각각 하나씩 일대일로 대응되도록 제공될 수도 있으나, 도 5에 예시적으로 나타낸 바와 같이 분리 회전판(4120)이 상방으로 갈수록 그 면적이 증대되는 구조를 갖는 경우 최하부의 분리 회전판(4120)의 하부에 배치되어 상방으로 수증기를 분사하도록 설치될 수도 있다. The
한편, 도 6을 참조하여 열교환기(4200)에 대하여 구체적으로 설명하면, 열교환기(4200)는 제공받은 고온의 기체인 수증기를 상대적으로 온도가 낮은 해수와 접촉시켜 수증기와 해수의 온도 차에 의해 열 교환시켜 수분이 함유된 수증기로부터 수분과 공기를 분리할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
수증기는 해수가 가열되어 증발한 것이므로 해수와 비교하여 상대적으로 온도가 높고 해수는 수증기에 비해 상대적으로 온도가 낮은바, 이러한 수증기와 해수가 상호 접촉할 때 상대적으로 저온인 해수와 상대적으로 고온인 수증기 사이에는 온도 차가 발생하게 되고, 이에 따라 저온의 해수 온도에 의해 수증기가 냉각되면서 수증기에 함유된 수분이 응결(응축)되어 물(담수)이 생성될 수 있다.Since water vapor is heated by evaporation of seawater, the temperature is relatively high compared to seawater and the temperature of seawater is relatively lower than that of water vapor. When water vapor and sea water are in contact with each other, relatively low temperature seawater and relatively high temperature steam And the water contained in the water vapor condenses (condenses) as the water vapor cools down due to the low temperature sea water temperature, so that water (fresh water) can be generated.
이와 같은 일련의 열교환 과정이 구현되도록 제공되는 열교환기(4200)는 제한된 공간 내에서 해수와의 간접 접촉이 증대되도록 소정의 구조를 갖는 열교환 덕트(4210)를 포함할 수 있다. The
열교환 덕트(4210)는 해수에 의해 냉각되도록 해수면 아래에 위치하여 해수와의 접촉을 유지하며, 도 6에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 일정 간격 이격되게 배열되어 해수와의 접촉 면적이 증대되도록 구성될 수 있다. The
열교환 덕트(4210)의 전체는 해수에 잠기므로 해수가 접촉하는 면을 제한된 공간 내에서 극대화하기 위해 열교환 덕트(4210)는 지그재그 형태로 구성될 수 있다. Since the whole of the
또한 열교환 덕트(4210)의 일단에는 수증기가 내부로 유입되는 유입부(4211)가 형성되고, 열교환 덕트(4210)의 타단에는 공기 또는 수증기를 배출하는 배출부(4212)가 형성될 수 있다. 또한, 열교환 덕트(4210)에서 유입부(4211)와 배출부(4212) 사이의 구간 중에서 그 하부에는 수분을 배출하는 수분 배출부(4213)가 형성될 수 있다. An
이에 따라 유입부(4211)를 통해 열교환 덕트(4210)의 내부로 유입된 수증기는 열교환 덕트(4210)의 내부 유로를 따라 흐르는 과정에서 열교환 덕트(4210)의 외벽에 접촉하는 상대적으로 저온의 해수와 열교환하면서 수증기에 포함된 수분 입자가 응결되어 물방울이 맺히게 되고, 이 물방울은 중력에 의해 하방으로 낙하하면서 수분 배출부(4213)를 통해 열교환 덕트(4210)의 외부로 배출될 수 있다. The water vapor introduced into the
여기서, 열교환 덕트(4210)의 유입부(4211)는 수증기를 공급받기 위해 펌프 유닛(2000)과 연결될 수도 있고, 앞에서 설명한 바와 같이 원심 분리기(4100)가 복합적으로 제공되는 경우 원심 분리기(4100)와 연결되어 원심 분리기(4100)를 통과한 수증기를 2차로 공급받을 수도 있다. Here, the
또한, 열교환 덕트(4210)의 배출부(4212)는 증발 유닛(1000)과 연결되어 열교환이 완료된 공기를 증발 유닛(1000)에 보낼 수도 있지만, 공기 중에 다량의 수분이 포함되어 있는 경우 2차로 수분을 추출하기 위해 원심 분리기(4100)와 연결되어 원심 분리기(4100)에서 2차로 수분을 추출할 수도 있다. The
또한, 열교환 덕트(4210)의 수분 배출부(4213)는 도 1에 도시된 바와 같이 집수 탱크(5000)와 연결되어 수분 배출부(4213)를 통해 열교환 덕트(4210)의 외부로 배출된 물(담수)을 집수 탱크(5000)에 저장할 수 있다. 1, the
한편, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에서 펌프 유닛(2000), 증발 유닛(1000), 원심 분리기(4100) 등에 외력을 제공하여 그 각각의 구성들이 동작되도록 하는 동력 수단(3000)은 전력에 의해 작동되는 구동 모터(미도시)로 구성될 수 있다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention as described above, the
이 구동 모터는 하나가 마련되어 외력이 필요한 해당 구성들로 각각 전달될 수도 있고, 해당 구성을 각각 독립적으로 작동시키기 위하여 구동 모터가 해당 구성에 일대일로 대응되도록 개별적으로 제공될 수도 있다. 또한, 동력 수단(3000)은 연료를 사용하는 엔진(미도시)으로 구현되는 것도 가능하며, 구동 모터와 엔진이 필요에 따라 복합적으로 사용될 수도 있다.Each of the drive motors may be provided with corresponding components that require an external force, or may be separately provided so that the drive motors correspond to the components in a one-to-one manner in order to independently operate the respective components. Further, the power means 3000 may be implemented as an engine using fuel (not shown), and a driving motor and an engine may be used in combination as needed.
한편, 상기 동력 수단(3000)은 외부로부터 상술한 바와 같은 인공 에너지(예컨대, 전력이나 연료)를 공급받기 어려운 상황(예컨대, 무인도에 본 발명의 일 실시예에 따른 수 처리 장치(100)를 설치하는 경우)에서도 펌프 유닛(2000), 증발 유닛(1000), 원심 분리기(4100) 등에 외력을 제공할 수 있도록 풍력을 이용한 풍차(3100)로 구성될 수 있다.Meanwhile, the
풍차(3100)는 자연에 무한하게 존재하는 풍력을 이용하여 회전력을 발생하는 수단으로서, 도 7에 도시된 바와 같이 크게 날개부(3110), 회전부(3120) 및 동력 전달부(3130)를 포함할 수 있다.The
날개부(3110)는 풍력을 제공받기 위한 것으로서, 바람을 충분히 받을 수 있도록 소정 면적으로 이루어지며 필요에 따라 날개부(3110)의 배치 방향과 개수가 다양하게 설정될 수 있다. The
또한 회전부(3120)는 날개부(3110)와 연결되어 회전되는 구성으로서, 회전부(3120)는 날개부(3110)에 의해 회전되어 회전력을 발생시킬 수 있다. 이때, 회전부(3120)는 날개부(3110)의 회전 중심에 설치될 수 있다.The
또한, 동력 전달부(3130)는 회전부(3120)와 연결되어 동력이 필요한 곳에 회전력을 전달할 수 있다. 동력 전달부(3130)는 회전축(1510)이 사용될 수도 있고, 기어나 벨트, 체인 등이 사용될 수도 있다. 동력 전달부(3130)는 외력이 필요한 펌프 유닛(2000), 증발 유닛(1000), 원심 분리기(4100) 등에 연결되어 회전부(3120)의 회전력을 전달할 수 있다.Further, the
예를 들어, 하나의 풍차(3100)에서 발생한 회전력을 이용하여 펌프 유닛(2000), 증발 유닛(1000) 및 원심 분리기(4100)가 각각 동작되도록, 펌프 유닛(2000)과 증발 유닛(1000)의 와이퍼(1500) 및 원심 분리기(4100)의 분리 회전판(4120)의 회전 중심이 일직선이 되도록 각각 동일 축 상에 위치시킨 후 상기 동력 전달부(3130)를 하나의 회전축(1510)으로 구성하여 그 회전축(1510)이 펌프 유닛(2000)과 증발 유닛(1000) 및 원심 분리기(4100)와 연결되도록 함으로써 펌프 유닛(2000), 증발 유닛(1000) 및 원심 분리기(4100)가 회전될 수 있다.The
또한, 풍차(3100)는 복수 개로 마련되어 회전력이 필요한 각각의 구성(예컨대, 펌프 유닛(2000), 증발 유닛(1000), 원심 분리기(4100))에 일대일로 대응되도록 연결될 수 있다. The plurality of
이때, 동력 수단(3000)은 앞에서 설명한 구동 모터, 엔진, 풍차(3100)가 필요에 따라 선택적으로, 또 복합적으로 구성될 수도 있다. 즉, 동력 수단(3000)이 모두 풍차(3100)로만 구성될 수도 있지만, 풍차(3100), 구동 모터, 엔진 등이 필요에 따라 선택적으로 혼합되어 복합 구성될 수도 있는바, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.At this time, the
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited thereto.
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 수 처리 장치
1000 : 증발 유닛 1100 : 고정판
1200 : 광투과 부재 1210 : 수증기 배출구
1300 : 증발판 1400 : 물 공급수단
1410 : 분사 노즐 1420 : 분사관
1430 : 물 흡수부 1440 : 물 공급밴드
1500 : 와이퍼 1510 : 회전축
1520 : 블레이드 1530 : 연결암
1600 : 송풍 수단 1700 : 히팅 수단
2000 : 펌프 유닛 3000 : 동력 수단
3100 : 풍차 3110 : 날개부
3120 : 회전부 3130 : 동력 전달부
4000 : 기액분리 유닛 4100 : 원심 분리기
4110 : 분리 하우징 4111 : 수분 배출구
4112 : 공기 배출구 4120 : 분리 회전판
4121 : 집수 유도부 4122 : 기공부
4130 : 수분 흡착부 4140 : 분리용 분사노즐
4150 : 임펠러 4200 : 열교환기
4210 : 열교환 덕트 4211 : 유입부
4212 : 배출부 4213 : 수분 배출부
5000 : 집수 탱크100: A water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention
1000: evaporation unit 1100: fixed plate
1200: light transmitting member 1210: water vapor outlet
1300: evaporation plate 1400: water supply means
1410: jet nozzle 1420: jet nozzle
1430: water absorption part 1440: water supply band
1500: wiper 1510: rotating shaft
1520: blade 1530: connection arm
1600: blowing means 1700: heating means
2000: pump unit 3000: power means
3100: windmill 3110: wing part
3120: rotation part 3130: power transmission part
4000: gas-liquid separation unit 4100: centrifugal separator
4110: Separating housing 4111: Water outlet
4112: air outlet 4120: detachable spindle
4121: collecting inducing section 4122:
4130: Moisture absorbing part 4140: Separation spray nozzle
4150: impeller 4200: heat exchanger
4210: Heat exchange duct 4211: Inflow part
4212: discharging part 4213: water discharging part
5000: Collecting tank
Claims (24)
상기 증발 유닛으로부터 포집된 상기 수증기를 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 펌프 유닛;
상기 펌프 유닛의 구동을 위해 상기 펌프 유닛에 외력을 제공하는 적어도 하나 이상의 동력 수단; 및
상기 펌프 유닛으로부터 상기 수증기를 공급받아 수분과 공기로 분리하는 적어도 하나 이상의 기액분리 유닛;
을 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.At least one evaporation unit for generating seawater by supplying seawater and then evaporating by solar heat and collecting evaporated water vapor therein;
At least one pump unit for supplying the water vapor collected from the evaporation unit;
At least one power means for providing an external force to the pump unit for driving the pump unit; And
At least one gas-liquid separation unit that receives the steam from the pump unit and separates the water vapor into moisture and air;
Wherein the water treatment apparatus comprises:
상기 증발 유닛은,
상기 해수에 부유 가능하도록 부력을 갖는 고정판;
상기 고정판의 상방을 덮어 내부에 증발 공간을 형성하며, 태양광 투과성 소재로 제공되는 광투과 부재;
상기 광투과 부재의 내부 및 상기 고정판의 상방에 설치되며, 상부면에 존재하는 해수를 증발시키는 증발판;
상기 증발판의 상부면에 상기 해수를 공급하기 위해 제공되는 물 공급수단; 및
상기 해수가 상기 증발판의 상부면에서 상기 수막의 형태로 존재하도록 상기 해수를 상기 증발판의 상부면에 도포하는 도포 수단;
을 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.The method according to claim 1,
The evaporation unit includes:
A fixing plate having buoyancy to float on the seawater;
A light transmitting member covering an upper portion of the fixing plate and forming an evaporation space therein, the light transmitting member being provided as a solar light transmitting material;
An evaporation plate installed inside the light transmitting member and above the fixing plate to evaporate seawater present on the upper surface;
Water supply means provided to supply the seawater to the upper surface of the evaporation plate; And
Applying means for applying the seawater to the upper surface of the evaporation plate so that the seawater exists in the form of a water film on the upper surface of the evaporation plate;
Wherein the water treatment apparatus comprises:
상기 물 공급수단은,
상기 광투과 부재의 내부에 설치되며, 상기 증발판의 상부면에 해수를 분사하는 분사 노즐을 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.3. The method of claim 2,
The water supply means,
And a spray nozzle installed inside the light transmitting member and spraying seawater onto the upper surface of the evaporation plate.
상기 증발판은,
복수 개로 제공되고, 해수면에 대하여 평행하거나 교차하는 방향으로 배치되는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.The method of claim 3,
Wherein the evaporation plate comprises:
Wherein the plurality of solar heaters are provided in a plurality of directions and arranged in a direction parallel or intersecting with the sea surface.
상기 물 공급수단은,
상기 고정판을 관통하며, 일단이 상기 해수와 연결되어 상기 해수를 흡수하고 타단이 상기 증발판의 상부면에 연결되어 상기 증발판의 상부면으로 상기 해수를 공급하며, 물을 흡수할 수 있는 섬유 재질의 물 흡수부를 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.3. The method of claim 2,
The water supply means,
And one end is connected to the seawater to absorb the seawater and the other end to the upper surface of the evaporation plate to supply the seawater to the upper surface of the evaporation plate, And a water absorbing portion of the water-absorbing portion.
상기 물 공급수단은,
상기 물 흡수부가 복수 개로 제공되며,
상기 물 흡수부가 복수 개로 제공되는 경우, 복수 개의 상기 물 흡수부가 서로 연결되도록 상기 증발판 상에 제공되는 물 공급밴드를 더 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.6. The method of claim 5,
The water supply means,
Wherein the water absorbing portion is provided with a plurality of water absorbing portions,
Further comprising a water supply band provided on the evaporation plate such that a plurality of the water absorption portions are connected to each other when the water absorption portion is provided in plural.
상기 물 공급밴드는,
상기 증발판의 반경 방향으로 길게 연장되면서 상기 증발판의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 도포 수단에 의해 해수를 상기 증발판의 전체 면적에 공급하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.The method according to claim 6,
The water supply band
Wherein the evaporation plate is extended in a radial direction of the evaporation plate and spaced apart from the evaporation plate in a circumferential direction so as to supply seawater to the entire area of the evaporation plate by the application unit.
상기 증발판은 원판 형상으로 이루어지고,
상기 도포 수단은 상기 동력 수단에 의해 상기 고정판에 회전 가능하게 설치되는 와이퍼로 이루어지는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.3. The method of claim 2,
The evaporation plate has a disk shape,
Wherein the applying means comprises a wiper rotatably mounted on the fixed plate by the power means.
상기 와이퍼는,
상기 증발판의 중앙에 회전 가능하게 설치되는 회전축;
상기 증발판과 접촉하며, 상기 증발판의 중심부로부터 상기 증발판의 가장자리 쪽으로 소정 길이만큼 연장되고, 하부가 상기 증발판의 상부면과 접촉하여 상기 증발판의 상부면에 소정의 두께를 갖는 수막을 형성시키는, 적어도 하나 이상의 블레이드; 및
일단이 상기 회전축에 연결되고 타단이 상기 블레이드에 연결되어 상기 회전축의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는, 적어도 하나 이상의 연결암;
을 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.9. The method of claim 8,
The wiper
A rotating shaft rotatably installed at the center of the evaporation plate;
A water film which is in contact with the evaporation plate and extends from the center of the evaporation plate toward the edge of the evaporation plate by a predetermined length and has a lower portion in contact with the upper surface of the evaporation plate, At least one blade for forming the blade; And
At least one connection arm having one end connected to the rotation shaft and the other end connected to the blade to transmit rotational force of the rotation shaft to the blade;
Wherein the water treatment apparatus comprises:
상기 기액분리 유닛은,
상기 동력 수단에 의해 회전되며, 원심력에 의해 상기 펌프 유닛으로부터 공급된 상기 수증기로부터 수분을 분리하는 원심 분리기; 및
상기 수증기를 해수와의 온도차에 의해 열교환하여 상기 수증기로부터 수분을 분리하는 열교환기 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.The method according to claim 1,
The gas-
A centrifugal separator which is rotated by the power means and separates water from the water vapor supplied from the pump unit by a centrifugal force; And
And a heat exchanger for heat-exchanging the water vapor by the temperature difference with the seawater to separate water from the water vapor.
상기 원심 분리기는,
일측에 수분을 배출하는 수분 배출구가 형성되고, 타측에 공기를 배출하는 공기 배출구가 형성되는 분리 하우징;
상기 분리 하우징의 내부에서 상기 동력 수단에 의해 회전되며, 높이 방향을 따라 적어도 1개 이상 제공되는 분리 회전판;
상기 분리 회전판에 수분을 흡착하기 위해 제공되는 수분 흡착부; 및
상기 수증기를 공급받고, 그 수증기를 상기 분리 회전판 및 상기 수분 흡착부 중 적어도 어느 하나에 분사하는 분리용 분사노즐;
을 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.11. The method of claim 10,
In the centrifugal separator,
A separation housing having a water outlet for discharging water on one side and an air outlet for discharging air on the other side;
A separation rotary plate rotated by the power means inside the separation housing and provided at least one along the height direction;
A water adsorption unit provided to adsorb moisture to the separation rotary plate; And
A separation spray nozzle for receiving the water vapor and spraying the water vapor onto at least one of the separation rotary plate and the water absorption unit;
Wherein the water treatment apparatus comprises:
상기 수 처리 장치는, 상기 기액분리 유닛에서 분리된 상기 수분을 공급받아 저장하는 적어도 하나 이상의 집수 탱크를 더 포함하며,
상기 분리 하우징의 상기 수분 배출구는 상기 집수 탱크와 연결되고,
상기 분리 하우징의 상기 공기 배출구는 상기 증발 유닛 또는 상기 열교환기와 연결되는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.12. The method of claim 11,
The water treatment apparatus further includes at least one collecting tank for receiving and storing the moisture separated from the gas-liquid separating unit,
The water outlet of the separating housing is connected to the collecting tank,
Wherein the air outlet of the separation housing is connected to the evaporation unit or the heat exchanger.
상기 분리 회전판은 복수 개로 제공되는 경우, 상기 분리 하우징의 내부에서 높이 방향을 따라 이격되게 배치되며, 하방에서 상방으로 갈수록 상기 분리 회전판의 면적이 증대되도록 형성되는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the separation rotary plate is provided so as to be spaced apart from the inside of the separation housing in a height direction when the plurality of separation rotary plates are provided and the area of the separation rotary plate is increased from the lower side to the upper side.
상기 수분 흡착부는,
친수성의 막 형태로 이루어지며,
상기 분리 회전판의 회전축에서 가까운 부위는 두껍고 상기 회전축에서 먼 외곽으로 갈수록 두께가 점차 얇아지는 원형의 판 형태로 이루어지는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.12. The method of claim 11,
The water-
And is made of a hydrophilic film,
Wherein the separating rotary plate has a circular plate shape in which a portion close to the rotation axis of the separation rotary plate is thick and the thickness gradually decreases from the rotary axis to the outer periphery.
상기 분리 회전판은,
수분을 모아서 하방으로 낙하시키기 위해 상기 분리 회전판의 외곽에 제공되는 집수 유도부; 및
상기 수증기에서 분리된 공기가 상방으로 이동되도록 상기 분리 회전판에 형성되는 기공부;
를 더 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the separable rotary plate comprises:
A collecting guide provided on an outer periphery of the separating rotary plate to collect water and downwardly downward; And
A piercing formed on the separation rotary plate such that the air separated from the steam is moved upward;
Further comprising: a water treatment unit for treating the water.
상기 원심 분리기는,
상기 기공부를 통과한 공기가 상기 공기 배출구 쪽으로 이동할 수 있도록 상기 분리 회전판의 회전축 상에 제공되는 임펠러를 더 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.16. The method of claim 15,
In the centrifugal separator,
Further comprising: an impeller provided on a rotating shaft of the separating rotary plate so that air having passed through the air flow can be moved toward the air discharge port.
상기 열교환기는,
지그재그 형태로 일정 간격 이격되게 배열되며, 일단에 상기 수증기가 유입되는 유입부가 형성되고 타단에 공기 또는 수증기를 배출하는 배출부가 형성되며, 상기 유입부와 배출부 사이의 구간 중에서 하부에는 수분을 배출하는 수분 배출부가 형성되어 내부를 흐르는 수증기와 외부에서 접촉하는 해수 간의 온도 차에 의해 상기 수증기로부터 수분을 추출하는 열교환 덕트를 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.11. The method of claim 10,
The heat exchanger
And a discharge part for discharging air or water vapor is formed at the other end, and water is discharged to the lower part of the interval between the inflow part and the discharge part. The discharge part is arranged at a predetermined distance in a zigzag form, And a heat exchange duct for extracting moisture from the water vapor by a difference in temperature between water vapor flowing in the water discharge portion and seawater contacting the outside.
상기 수 처리 장치는, 상기 기액분리 유닛에서 분리된 상기 수분을 공급받아 저장하는 적어도 하나 이상의 집수 탱크를 더 포함하고,
상기 열교환 덕트의 상기 유입부는 상기 펌프 유닛 또는 상기 원심 분리기와 연결되며,
상기 열교환 덕트의 상기 배출부는 상기 증발 유닛 또는 상기 원심 분리기와 연결되고,
상기 열교환 덕트의 상기 수분 배출부는 상기 집수 탱크와 연결되는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.18. The method of claim 17,
The water treatment apparatus further includes at least one collecting tank for receiving and storing the moisture separated from the gas-liquid separating unit,
Wherein the inlet of the heat exchange duct is connected to the pump unit or the centrifugal separator,
Wherein the outlet of the heat exchange duct is connected to the evaporation unit or the centrifuge,
And the water discharge portion of the heat exchange duct is connected to the water collecting tank.
상기 증발 유닛은,
상기 해수의 증발이 촉진되도록 상기 증발 유닛의 내부로 외부의 공기를 공급하는 송풍 수단을 더 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.3. The method of claim 2,
The evaporation unit includes:
Further comprising a blowing means for supplying outside air to the inside of the evaporation unit so as to promote evaporation of the seawater.
상기 송풍 수단은 상기 광투과 부재의 일측에서 상기 증발판의 상부면과 대향되는 위치에 설치되는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the blowing means is installed at a position opposite to the upper surface of the evaporation plate at one side of the light transmitting member.
상기 증발 유닛은,
상기 증발판의 내부에 제공되며, 상기 증발판에 열을 제공하여 상기 해수의 증발을 촉진하는 히팅 수단을 더 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.3. The method of claim 2,
The evaporation unit includes:
Further comprising heating means provided inside the evaporation plate for providing heat to the evaporation plate to promote evaporation of the seawater.
상기 동력 수단은, 전력을 이용한 구동 모터 및 연료를 이용한 엔진 중 적어도 어느 하나로 구성되는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.22. The method according to any one of claims 1 to 21,
Wherein the power means comprises at least one of a drive motor using electric power and an engine using fuel.
상기 동력 수단은 풍력을 이용한 풍차로 구성되는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.22. The method according to any one of claims 1 to 21,
Wherein the power means comprises a wind turbine using wind power.
상기 풍차는,
풍력을 제공받는 날개부;
상기 날개부와 연결되어 회전되는 회전부; 및
상기 회전부와 연결되며, 동력이 필요한 곳에 회전력을 전달하는 동력 전달부;
를 포함하는, 태양열을 이용한 수 처리 장치.24. The method of claim 23,
The windmill,
A wing portion for receiving wind power;
A rotating portion connected to the wing portion and rotated; And
A power transmission unit connected to the rotation unit and transmitting rotational force to a power source;
Wherein the water treatment apparatus comprises:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/KR2018/016403 WO2019125030A1 (en) | 2017-12-22 | 2018-12-21 | Water treatment device using solar heat |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20170177781 | 2017-12-22 | ||
KR1020170177781 | 2017-12-22 | ||
KR20180014014 | 2018-02-05 | ||
KR1020180014014 | 2018-02-05 | ||
KR1020180044410 | 2018-04-17 | ||
KR20180044410 | 2018-04-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190076881A true KR20190076881A (en) | 2019-07-02 |
KR102006326B1 KR102006326B1 (en) | 2019-08-01 |
Family
ID=67258658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180165905A KR102006326B1 (en) | 2017-12-22 | 2018-12-20 | Water separating apparatus using solar energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102006326B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113137338A (en) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 佛山市电建电力设备有限公司 | Multifunctional offshore wind power structure |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4249827A1 (en) * | 2022-03-22 | 2023-09-27 | Planet di Villa Alessandro & C. SAS | A passive solar still unit and a plant for treating salted water and producing salt |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6475001A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-20 | Toshiba Corp | Centrifugal thin-membrane dryer |
KR101092140B1 (en) * | 2008-12-17 | 2011-12-12 | 청호나이스 주식회사 | Desalination apparatus using solar heat and fan |
KR101109535B1 (en) | 2009-08-07 | 2012-01-31 | 한국에너지기술연구원 | Evaporative Desalination System of Sea Water using Solar Energy |
KR20130095399A (en) * | 2012-02-20 | 2013-08-28 | 박용희 | Seawater desalination system using solar energy |
KR20150019003A (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-25 | 한국에너지기술연구원 | A system for electricity generation and water desalination |
-
2018
- 2018-12-20 KR KR1020180165905A patent/KR102006326B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6475001A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-20 | Toshiba Corp | Centrifugal thin-membrane dryer |
KR101092140B1 (en) * | 2008-12-17 | 2011-12-12 | 청호나이스 주식회사 | Desalination apparatus using solar heat and fan |
KR101109535B1 (en) | 2009-08-07 | 2012-01-31 | 한국에너지기술연구원 | Evaporative Desalination System of Sea Water using Solar Energy |
KR20130095399A (en) * | 2012-02-20 | 2013-08-28 | 박용희 | Seawater desalination system using solar energy |
KR20150019003A (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-25 | 한국에너지기술연구원 | A system for electricity generation and water desalination |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113137338A (en) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 佛山市电建电力设备有限公司 | Multifunctional offshore wind power structure |
CN113137338B (en) * | 2021-04-30 | 2024-02-09 | 佛山市电建电力设备有限公司 | Multifunctional offshore wind power structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102006326B1 (en) | 2019-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5369258B2 (en) | Energy-saving freshwater production equipment | |
US3890205A (en) | Rotary desalination engine and system | |
US6500216B1 (en) | Method and apparatus for desalinating sea water, natural salt and fresh water | |
US8906203B2 (en) | Method for the desalination or purification of water by distillation of a spray (spray pump) | |
CN103477154B (en) | Evaporation system and evaporation method | |
CN110498465B (en) | Concentrating sea water desalting device and sea water desalting method | |
KR102006326B1 (en) | Water separating apparatus using solar energy | |
WO2006138516A2 (en) | Air heated diffusion driven water purification system | |
EP2804682B1 (en) | Desalination station using a heat pump and photovoltaic energy | |
WO2014053663A1 (en) | Device and method for liquid treatment by mechanical vapor recompression | |
CN102989180A (en) | Solar concentration device for high concentration electrolyte and concentration method thereof | |
JP5298949B2 (en) | Desalination equipment | |
JP2004160301A (en) | Desalination system | |
KR20070101849A (en) | Method and apparatus to produce potable water | |
CN202116341U (en) | Small-sized solar seawater desalinization device | |
WO2019125030A1 (en) | Water treatment device using solar heat | |
CN207745534U (en) | Liquid vaporising unit | |
CN105585059A (en) | Device for desalinating sea water through wind energy of typhoon | |
KR20180131365A (en) | seawater desalination system using solar energy and wind energy | |
US9327207B2 (en) | Spherical desalination device | |
CN108301462B (en) | Air water production method based on molecular sieve membrane | |
JP2718972B2 (en) | Seawater desalination equipment | |
KR20220037104A (en) | water separator system cyclone unit | |
JP2001129538A (en) | Solar pump and system equipped therewith | |
US3904122A (en) | Rotary desalting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |